火力發(fā)電廠脫硫技術(shù)概述

火力發(fā)電廠脫硫技術(shù)概述摘要：經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展迅速，我國的建設(shè)需要消耗越來越多的能源，同時(shí)對(duì)我們的環(huán)境要求也越來越高。對(duì)于火力發(fā)電領(lǐng)域來說，使用新的脫硫技術(shù)是治理電廠二氧化硫污染的重要途徑，既可以實(shí)現(xiàn)污染物減排，又可以促進(jìn)環(huán)境保護(hù)，推動(dòng)脫硫技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)我國火力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展有積極作用。關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；脫硫；減排1中國火力發(fā)電廠的脫硫現(xiàn)狀不斷發(fā)展的科學(xué)技術(shù)，使得我國的火電廠脫硫技術(shù)取得了很大的進(jìn)步，半干法、煙氣循環(huán)流化床法、海水脫硫法、脫硫除塵一體等方法，減排效果都比較明顯。近年來，也逐漸出現(xiàn)了一些脫硫效率比較高的方法。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，如今，在我國已經(jīng)建好和正在建設(shè)的火力發(fā)電廠中，煙氣脫硫技術(shù)大多采用的是石灰石-石膏濕法脫硫方法，而在有些火力發(fā)電廠中，為了實(shí)現(xiàn)脫硫效率的提升，甚至?xí)瑫r(shí)使用兩種脫硫技術(shù)［1］。2我國火電廠脫硫存在的問題目前，我國的火電廠脫硫技術(shù)還存在一些問題，主要有：（1）脫硫成本和產(chǎn)物出路問題。當(dāng)前主要的煙氣脫硫技術(shù)的應(yīng)用，在國內(nèi)和國外，無論是進(jìn)口"石灰石-石膏法〃，"旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法”，或簡單的國內(nèi)脫硫除塵一體化技術(shù)，因?yàn)楫a(chǎn)品沒有出路的問題［2］。（2）煙氣脫硫工業(yè)的技術(shù)發(fā)展不足是煙氣脫硫過程存在的關(guān)鍵問題。目前，我國煙氣脫硫設(shè)備缺乏科學(xué)合理的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，造成煙氣脫硫存在設(shè)備技術(shù)重復(fù)，以及盲目引進(jìn)設(shè)備工藝的現(xiàn)象，同時(shí)相關(guān)的技術(shù)人員數(shù)量不足，且技術(shù)業(yè)務(wù)素質(zhì)偏低，嚴(yán)重限制了我國火電廠煙氣脫硫工藝的發(fā)展。3火電廠脫硫減排主要技術(shù)3.1燃燒前脫硫技術(shù)燃燒前脫硫技術(shù)，是在燃料燃燒前脫除煤中的硫及其它雜質(zhì)。選煤是煤炭利用前凈化技術(shù)的主要內(nèi)容，是使電站和工業(yè)燃煤大大減少煙塵和SO2排放量最有效的途徑。選煤是通過物理法、化學(xué)法和微生物方法及微波法除去原煤中所含的硫分、灰分、砰石等雜質(zhì)，并按不同煤種、灰分、熱值和粒度將原煤分成若干品種等級(jí)，以滿足不同用戶的需要。3.1.1物理法主要是基于煤中硫（主要是硫化鐵硫）與煤基體的物理性質(zhì)或物理化學(xué)性質(zhì)，如密度、電性質(zhì)、磁性質(zhì)、表面性質(zhì)等的不同，采用洗選、浮選、重介質(zhì)分離、水力分離、磁分離、油團(tuán)聚等方法，將其與煤基體進(jìn)行分離的過程。該方法精煤的收率低，只能脫除50%?80%的黃鐵礦硫和除去60%以上的灰份，有機(jī)硫的脫除率為0。但其優(yōu)點(diǎn)是：技術(shù)成熟，過程比較簡單，設(shè)備成本低，已有一定規(guī)模的生產(chǎn)應(yīng)用。近幾年，美國、日本、德國及澳大利亞等國對(duì)煤炭的微細(xì)磁鐵礦重介旋流器、靜電選、高梯度磁選、浮選柱、油團(tuán)選、選擇性絮凝等深度降灰脫硫開展了大量工作。3.1.2化學(xué)法煤的化學(xué)脫硫，可分為物理化學(xué)脫硫和純化學(xué)脫硫。物理化學(xué)脫硫即浮選，純化學(xué)脫硫主要是利用強(qiáng)堿、強(qiáng)酸或強(qiáng)氧化劑、有機(jī)溶劑等化學(xué)試劑，通過氧化、還原、熱解等化學(xué)反應(yīng)將煤中的硫分轉(zhuǎn)化為可溶性的硫酸鹽或硫酸和硫化氫等從而實(shí)現(xiàn)脫硫目的?；瘜W(xué)法可以脫去煤中幾乎所有的無機(jī)硫和大部分的有機(jī)硫（25%~70%），并且可獲得超低灰分和超低硫分煤，對(duì)有機(jī)硫含量高和含有較多細(xì)粒分散黃鐵礦的煤的脫硫有重要意義。但由于其工藝一般需要在一定的酸堿條件下進(jìn)行，有的還需要較高的溫度，流程復(fù)雜，投資和操作費(fèi)用昂貴，而且發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后對(duì)煤質(zhì)有一定的影響，使煤的粘結(jié)性變差，發(fā)熱量降低等，在一定程度上限制了它的推廣應(yīng)用，今后的發(fā)展方向是開發(fā)出一種溫和的化學(xué)脫硫方法。3.1.3微生物脫硫微生物脫硫的方式與以上兩種方法不同，主要是利用一些喜溫的微生物如硫桿菌類、喜熱微生物如嗜酸微生物及一些變種的土壤細(xì)菌來脫除煤中的有機(jī)硫和無機(jī)硫，生物法脫硫工藝條件較為溫和，處理設(shè)備簡單，煤炭損失少，還能脫除部分有機(jī)硫，與以上兩種方法相比，SO2、SO3和H2S去除率高。因此，生物法受到國內(nèi)外的廣泛重視。但此種方法很難實(shí)現(xiàn)大型的工業(yè)化生產(chǎn)。3.2燃燒中脫硫技術(shù)燃燒中脫硫技術(shù)是在煤炭燃燒過程中，燃燒和脫硫同時(shí)進(jìn)行的。在這個(gè)過程中不但可以脫硫進(jìn)而減少二氧化硫的排放，提高熱燃效率，還可以降低能耗。該技術(shù)主要應(yīng)用于流化床鍋爐爐內(nèi)噴鈣脫硫中。循環(huán)流化床爐內(nèi)噴鈣技術(shù)簡單、低成本、高脫硫效率［3］。3.3燃燒后脫硫技術(shù)3.3.1濕式石灰石（石灰）-石膏法煙氣脫硫工藝這種方法能夠?qū)⑹沂瘽{料作為主要脫硫劑，對(duì)吸收塔里的煙氣可以進(jìn)行洗滌和吸收，進(jìn)而達(dá)到去除二氧化硫的目的。該項(xiàng)技術(shù)的使用，主要遵循以下的工藝流程，對(duì)于經(jīng)過除塵器的煙氣，采用由下而上的方式吸入到塔中，與此同時(shí)，需要讓石灰石漿液，與煙氣中的二氧化硫發(fā)生反應(yīng)，接著將反應(yīng)后的硫化物沉淀到池底，并將反應(yīng)后的硫化物排除體系外，而經(jīng)過吸收塔后的煙氣經(jīng)煙囪排到大氣中。該方法需要注意的是，形成的沉淀物含有水合硫酸鈣，這種物質(zhì)極容易形成沉垢，且不好處理。3.3.2旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法（SDA）SDA原理是將石灰當(dāng)成硫化劑來達(dá)到煙氣的脫硫目的，這種方法在使用之前首先要消化石灰，同時(shí)將其轉(zhuǎn)化為石灰漿液。其次，需要借助快速離心噴霧機(jī)將石灰槳液變成細(xì)小的噴霧，然后與空氣當(dāng)中的二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而生成固定的物質(zhì)，最后被除塵器進(jìn)行收集處理。相比較來說，這種方法比較成熟，而且脫硫的效率很高，最主要的是操作流程簡單，需要的操作范圍也比較小，在具體的操作過程當(dāng)中，也不會(huì)產(chǎn)生二次污染。3.3.3爐內(nèi)噴鈣與尾部增濕活化（LIFAC）這種方法是在燃煤鍋爐保持適當(dāng)溫度的前提下進(jìn)行粉狀石灰石的區(qū)域噴灑，與此同時(shí)，還需要在鍋爐后的煙道中設(shè)置對(duì)應(yīng)的活化反應(yīng)器，再在反應(yīng)器的入口進(jìn)行噴灑水的操作，使反應(yīng)器中有水蒸氣產(chǎn)生，從而使得水同煙氣中的氧化鈣發(fā)生反應(yīng)，生成氫氧化鈣物質(zhì)，這種物質(zhì)可以用作脫硫，從而生成亞硫酸鈣，最終生成硫酸鈣［4］。尾部增濕活化法與爐內(nèi)噴鈣的脫硫率不如以上兩種方法，但是受到簡單的工藝系統(tǒng)的影響，在老機(jī)組投入改造中比較適合運(yùn)用。3.3.4回流式循環(huán)流化床煙氣脫硫回流式循環(huán)流化床煙氣脫硫主要的操作方法首先是從底部開始對(duì)沒有經(jīng)過處理的煙氣使其倒流吸收到回收塔中，在回來的過程中進(jìn)行加速處理，形成流化床，然后降低其反應(yīng)溫度，使得二氧化硫與煙體中的顆粒物發(fā)生反應(yīng)，最后實(shí)現(xiàn)分離，以此來凈化煙氣，最后將潔凈的煙氣排放到空氣中，這種方法的效果比較明顯，而且工藝相對(duì)比較簡單。3.3.5電子束照射法電子束氨法煙氣脫硫脫硝技術(shù)(簡稱EA-FGD技術(shù))是利用電子束(電子能量為800keV?1MeV)輻照，將煙氣中的SO2和NOx轉(zhuǎn)化成硫酸銨和硝酸銨的一種脫硫脫硝新工藝。這種方式主要是借助了比較高的電子流使煙氣中的氧氣，氮?dú)猓约捌渌瘜W(xué)物質(zhì)被有效地激發(fā)出來，這些物質(zhì)在進(jìn)入空氣的過程中，與煙氣中的二氧化硫進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，能夠產(chǎn)生硫酸等酸類的一些物質(zhì)，這些酸在進(jìn)入到空氣當(dāng)中發(fā)生反應(yīng)，形成亞硝酸鈉等固體顆粒物質(zhì)，從而形成混合化肥，使用這種方法的過程當(dāng)中可以實(shí)現(xiàn)脫硫的效果，同時(shí)操作方式比較簡單，所產(chǎn)生的副產(chǎn)品可以在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程當(dāng)中得到有效地利用。結(jié)束語全球化發(fā)展趨勢(shì)的日益激烈，使得節(jié)能減排受到了人們的廣泛關(guān)注，如今，節(jié)能減排已經(jīng)成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)問題之一。作為重要的燃煤生產(chǎn)企業(yè)，在火電廠脫硫過程中實(shí)現(xiàn)減排不僅能夠促進(jìn)環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，同時(shí)還有益于企業(yè)獲得可持續(xù)的發(fā)展。因此，對(duì)火電廠脫硫過程中的減排問題加以關(guān)注，具有非常重要的意義。鑒于此，本文就火電廠脫硫技術(shù)加以探討，希望能夠給相關(guān)工作起到參考作用。參考文獻(xiàn)：鄭東升.火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用與節(jié)能環(huán)保[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017(36